KR101538950B1

KR101538950B1 - 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치

Info

Publication number: KR101538950B1
Application number: KR1020150062001A
Authority: KR
Inventors: 김홍호; 성기철
Original assignee: 수자원기술 주식회사
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2015-07-24
Anticipated expiration: 2035-04-30

Abstract

본 발명 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치는 도로 터널 출입구 또는 터널 내부 일측 벽면에 설치되어 주행도로를 벗어난 자동차와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하여 완화시키는 장치에 있어서, 바닥면에 하부단이 위치고정되는 고정대(111)와, 상기 고정대(111)에 안내이동가능하게 조립되도록 함몰형성된 안내홈(114)을 구비하는 이동대(112) 및 상기 고정대(111)와 이동대(112)사이에 개재되어 상기 이동대(112)를 일측으로 탄력지지하는 탄성부재(115)를 갖추어 상기 이동대와 자동차의 충돌시 발생하는 전방충격력을 흡수하는 제1완충부(110) ; 상기 이동대(112)의 좌우양측 외부면에 구비되는 고정날개(121)의 경사면에 형성된 요홈에 활주이동가능하게 조립되는 이동날개(122)와, 상기 이동날개(122)로부터 측방향으로 일정길이 연장되어 상기 이동대(112)의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동되는 제1래크바(123)와, 상기 제1래크바(123)와 기어부(126)를 매개로 연결되어 상기 제1래크바(123)의 이동방향에 대하여 역방향으로 이동되는 제2래크바(124)와, 상기 제2래크바(124)의 일단에 구비되어 상기 자동차의 측면과 마주하는 측면완충대(125)를 갖추어 상기 자동차의 충돌에 의한 이동대의 밀림이동시 상기 자동차의 측면에 접하여 자동차의 충돌이후 경로이탈을 방지하는 제2완충부(120) ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치 {VEHICLE CRASH IMPACT ABSORBING APPARATUS FOR THE ROAD TUNNEL REPAIRING MAINTENANCE}

본 발명은 도로터널의 출입구 또는 터널 내의 일측 벽면에 설치되어 자동차와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하여 완화시키는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 자동차와의 정면충돌시 충돌이후 충격력을 흡수하여 터널의 파손, 자동차의 파손 및 탑승자의 안전을 도모함과 동시에 자동차와의 충돌 이후 충격력이 완화된 자동차가 정차하지 않고 측방향으로 완전히 빗겨나게 되거나 안전벨트를 착용하지 않은 탑승자가 도어의 창문을 통해 자동차 외부로 이탈되는 것을 방지하여 보수유지비를 절감할 수 있는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 전용도로 나들목 분기점, 터널이나 지하차도 입구, 고속도로요금소전면, 고속도로분기점, 고속도로 진출입로 등에는 자동차가 주행도중 주행차로를 벗어나 도로상의 구조물 등과 충돌하기 전에 자동차의 충격에너지를 흡수하여 자동차를 정지하도록 하거나 자동차의 방향을 교정하여 본래의 주행차로로 복귀시켜주는 안전시설을 설치하는 것이다. 이러한 안전시설은 운전자가 위험물의 위치를 쉽게 파악하여 자동차의 주행속도를 줄이거나 차로변경 등의 적절한 행동을 취할 수 있도록 하는 기능을 갖는다.

상기의 기능을 갖는 안전시설은 주로 철제나 합성수지재로 제작하여 이를 고정 설치하는데 이러한 안전시설은 자동차가 충돌하게 되면 안전 시설물이 고정된 상태에서 충돌에너지를 흡수하기 때문에 이를 제대로 상쇄시키지 못함에 따라 안전시설물이 크게 파손되므로 이를 신속하게 교체해주어야 만이 다음 차량사고에 대비할 수 있다.

이처럼 자동차가 한 번만 충돌하더라도 안전 시설물이 많이 파손되어 즉, 안전 시설물이 일회용으로 사용됨에 따라 안전시설 유지관리에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있는 것이다.

그리고, 상기처럼 고정된 안전 시설물에 충돌하는 자동차의 경우에도 충돌에너지에 의해서 많은 파손이 발생되고, 자동차에 탑승한 승객들도 그만큼 심한 부상을 당하는 것이다.

(특허문헌 1) KR10-0631185 B1

특허문헌 1에는 자동차의 충돌시 발생되는 충돌에너지를 최대한 흡수하여 상쇄시키므로서 안전 시설물의 파손은 물론 안전 시설물에 충돌하는 차량의 파손이나 차량에 탑승한 승객들의 부상을 최소화할 수 있는 자동차 충돌 완화장치와 같은 도로 안전 시설물을 게시하고 있는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 자동차 완화 장치는 차로를 벗어난 자동차와의 충돌시 발생하는 충격력을 정면에서 흡수함으로써, 자동차에 탑승하고 있는 운전자 및 탑승자에게 전달되는 전방 충격력을 완환시킬 수 있지만 충돌 이후 자동차가 측방으로 이탈되면서 다른 시설물과 2차 충돌을 유발하여 2차 사고가 발생되거나 양측 도어의 창문을 통하여 안전벨트를 착용하지 않은 탑승자가 자동차 밖으로 이탈하게 되면서 인명사고를 가중시키는 문제점이 있는 것이다.

따라서, 본 발명 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 도로터널의 출입구에서 자동차와의 정면충돌시 충돌 이후 충격력을 흡수하여 자동차의 파손 및 탑승자의 안전을 도모함과 동시에 자동차와의 충돌 이후 충격력이 완화된 자동차가 정차하지 않고 측방향으로 완전히 빗겨나게 되거나 안전벨트를 착용하지 않은 탑승자가 도어의 창문을 통해 자동차 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치는, 주행도로를 벗어난 자동차와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하여 완화시키는 장치에 있어서, 바닥면에 하부단이 위치고정되는 고정대와, 상기 고정대에 안내이동가능하게 조립되도록 함몰형성된 안내홈을 구비하는 이동대 및 상기 고정대와 이동대사이에 개재되어 상기 이동대를 일측으로 탄력지지하는 탄성부재를 갖추어 상기 이동대와 자동차의 충돌시 발생하는 전방충격력을 흡수하는 제1완충부 ;상기 이동대의 좌우양측 외부면에 구비되는 고정날개의 경사면에 형성된 요홈에 활주이동가능하게 조립되는 이동날개와, 상기 이동날개로부터 측방향으로 일정길이 연장되어 상기 이동대의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동되는 제1래크바와, 상기 제1래크바와 기어부를 매개로 연결되어 상기 제1래크바의 이동방향에 대하여 역방향으로 이동되는 제2래크바와, 상기 제2래크바의 일단에 구비되어 상기 자동차의 측면과 마주하는 측면완충대를 갖추어 상기 자동차의 충돌에 의한 이동대의 밀림이동시 상기 자동차의 측면에 접하여 자동차의 충돌이후 경로이탈을 방지하는 제2완충부 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 기어부는 상기 제1래크바의 제1평기어와 기어물림되는 제1피니언기어와, 상기 제2래크바의 제2평기어와 기어물림되는 제2피니언기어 및 상기 제1,2피니언기어사이에 배치되어 기어물림되는 제3피니언기어를 포함하는 것이다.

또한, 상기 측면완충대는 상기 제2래크바의 일단과 일측면이 결합되는 수직판과, 상기 수직판의 타측면에 구비되어 자동차의 측면에 접하는 완충재를 포함하는 것이다.

또한, 상기 수직판은 상기 제2래크바의 일단에 형성된 핀공에 조립되는 힌지핀이 결합되는 브라켓을 구비하는 것이다.

또한, 상기 제1,2래크바는 베이스나 바닥면에 양단이 고정되어 상기 제1,2래크바의 수평이동을 안내하도록 구속하는 제1,2절곡판을 구비하는 것이다.

바람직하게, 상기 제1,2래크바는 몸체에 관통형성된 장공에 삽입배치되고 베이스나 바닥면에 하부단이 고정되어 제1,2래크바의 수평이동을 안내하도록 구속하는 적어도 2개 이상의 구속핀을 구비하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.

(1) 도로 터널에서 주행도로를 벗어난 자동차와 고정대에 밀림이동가능하게 조립된 이동대간의 충돌시 발생하는 외력에 의해서 제1래크바의 수평이동방향에 대하여 역방향으로 제2래크바가 수평이동하게 됨으로써, 제2래크바에 구비된 측면완충대가 자동차의 측면에 접해지게 때문에 이동대와 충돌하게 되는 자동차가 충돌 이후에 안전경로를 완전이탈하는 것을 방지할 수 있는 한편, 도로터널의 출입구에 구비되는 터널 벽체, 터널 내 시설물에 대한 파손을 방지하여 시설물에 대한 보수유지비를 절감할 수 있다.

(2) 또한, 본 발명은 도로 터널 내에서 이동대와 충돌하게 되는 자동차의 양측면에 접하게 되는 측면완충대에 의해서 안전벨트를 착용하지 않은 탑승자나 동승자가 파손된 창문을 통해 자동차 외부로 이탈되는 것을 방지하여 2차 인명사고 및 안전사고를 예방할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치를 도시한 전체 사시도,
도 2은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치를 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치에서 자동차의 충돌 전 상태를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치에서 자동차의 충돌 후 상태를 도시한 평면도이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명의 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치를 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 도로터널의 출입구에서 주행도로를 벗어난 자동차와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하여 완화시킴과 동시에 자동차의 충돌경로를 벗어나거나 경로이탈을 방지할 수 있도록 제1완충부(110)와 제2완충부(120)를 포함하는 것이다.

상기 제1완충부(110)는 고정대(111)와 이동대(112)를 포함하는바, 상기 고정대(111)는 바닥면에 하부단이 위치고정되고, 위로 볼록한 몸체를 갖는 고정구조물이며, 이러한 고정대(111)의 몸체 하부단 양측에는 베이스(119)나 바닥면에 체결되어 고정되도록 체결부재가 관통되는 체결공(113a)을 복수개 관통형성한 고정결합턱(113)을 구비하고 상기 이동대(112)는 상기 고정대(111)의 위로 볼록한 몸체와 접하도록 결합되어 자동차와의 충돌시 안내이동이 가능하도록 함몰형성된 안내홈(114)을 구비하는 이동부재이다.

또한, 이러한 이동대(112)는 상기 고정대에 결합되도록 일측면이 개방되고 자동차가 충돌되는 타측면이 밀폐되고, 자동차와 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 고무소재 또는 수지소재로 이루어질 수 있는 것이다.

그리고, 상기 고정대(111)와 이동대(112)사이에는 자동차와의 충돌시 발생하는 충격력을 흡수할 수 있도록 자동차의 앞범퍼와 접하게 되는 이동대(112)를 일측으로 탄력지지하는 탄성부재(115)를 배치할 수 있다.

이에 따라, 주행도로를 벗어난 자동차가 상기 이동대의 전면에 부딪히게 되면, 상기 이동대와 고정대사이에 개개된 코일 스프링형상의 탄성부재(115)에 의해서 자동차 충돌시 발생하는 충격력을 1차로 흡수하여 완화시킴과 동시에 상기 이동대(112)는 고정대에 결합된 안내홈에 의해서 밀림이동되면서 자동차 충돌시 발생하는 충격력을 2차로 흡수하여 완화시킬 수 있는 것이다.

이로 인하여, 상기 자동차에 전달되는 충격력을 완화시킬 수 있기 때문에 자동차의 파손을 줄이면서 자동차에 탑승하고 있는 운전자 및 탑승자에게 전달되는 충격력을 완화시켜 인명사고 및 안전사고를 줄일 수 있는 것이다.

또한, 상기 제2완충부(120)는 상기 자동차의 충돌에 의한 이동대의 밀림이동시 상기 자동차의 좌우 양측면과 접하여 자동차의 충돌 이후 경로이탈을 방지할 수 있도록 고정날개(121), 이동날개(122), 제1,2래크바(123,124) 및 측면완충대(125)를 포함하는 것이고, 상기 고정날개(121)는 상기 이동대(112)의 좌우양측면에 각각 일체로 구비되는 대략 삼각형의 날개판부재로 이루어지며, 이러한 고정날개(121)의 경사면에는 상기 이동날개(122)의 경사면에 형성된 결합턱(122a)과 조립되도록 함몰형성된 요홈(121a)을 구비하고, 상기 이동날개(122)는 상기 이동대와 더불어 밀림이동되는 고정날개의 경사면에 조립되는 결합턱(122a)을 구비되는 대략 삼각형의 날개판부재로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 자동차와의 충돌시 밀림이동되는 이동대(112)와 더불어 고정날개(121)가 일방향인 도면상 A방향으로 이동하게 되면, 상기 고정날개(121)는 이동날개의 경사면을 따라 경사방향인 도면상 B방향으로 활주이동되기 때문에, 상기 이동날개(122)는 자동차와 충돌시 이동대를 밀림이동시키는 외력에 의해서 이동대의 양측면으로부터 멀어지도록 상기 이동대(112)의 이동방향과 직교하는 방향인 C방향으로 이동되는 것이다.

또한, 상기 제1래크바(123)는 상기 이동날개에 일단이 연결되어 상기 이동날개로부터 측방향으로 일정길이 연장되는 일정길이의 바부재로 이루어지며, 일측면에는 후술하는 기어부(126)와 기어물림되는 제1평기어(123a)를 구비하고 상기 제2래크바(124)는 복수개의 피니언기어(126a,126b,126b)로 이루어진 기어부(126)를 매개로 하여 상기 제1래크바(123)와 일정간격을 두고 나란하게 배치되는 일정길이의 바부재로 이루어지며, 상기 제1평기어(123a)와 대응하는 일측면에는 상기 기어부(126)와 기어물림되는 제2평기어(124a)를 구비하는 것이다.

또한, 상기 기어부(126)는 상기 제1래크바(123)의 제1평기어(123a)와 기어물림되는 제1피니언기어(126a)와, 상기 제2래크바(124)의 제2평기어(126b)와 기어물림되는 제2피니언기어(126b) 및 상기 제1,2피니언기어(126a,126b)사이에 배치되어 외주면이 맞물리는 방향으로 기어물림되는 제3피니언기어(126c)를 포함하며 이러한 기어부(130)의 제1,2 및 3피니언기어(126a,126b,126c)는 베이스(119)나 바닥면에 하부단이 결합되는 복수개의 기어핀(126d)에 각각 회전가능하게 조립되는 기어부재로 이루어지는 것이다.

그리고, 일정간격을 두고 서로 나란하게 배치되는 제1,2래크바(123,124)는 자동차와 이동대간의 충돌시 발생하는 외력에 기인하여 서로 반대방향으로의 이동이 보다 원활하게 이루어지도록 베이스(119)나 바닥면에 양단이 고정설치되어 상기 제1,2래크바의 수평이동을 안내하도록 구속하는 제1,2절곡판(127,128)을 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1,2래크바(123,124)는 베이스(119)나 바닥면에 양단이 고정되는 제1,2절곡판(127,128)에 의해서 수평방향으로의 이동이 가능하도록 구속되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1,2래크바(123, 124)에 관통형성된 장공에 삽입배치되고 베이스(119)나 바닥면에 하부단이 고정되는 적어도 2개 이상의 구속핀에 의해서 수평방향으로의 이동이 가능하도록 구속될 수 있다.

이에 따라, 자동차와 충돌되는 이동대(112)의 밀림이동시 측방향으로 이동되는 이동날개와 더불어 제1래크바(123)가 이동대로부터 멀어지는 방향인 도면상 C방향으로 이동하게 되면, 상기 제1, 2 및 3 피니언기어(126a,126b,126c)로 이루어진 기어부(130)에 의해서 직선운동은 회전운동으로 전환됨과 동시에 제2피니언기어(126b)와 기어물림된 제2래크바(124)는 제1래크바(123)의 이동방향인 C방향과 정반대방향인 D방향으로 수평이동되는 것이다.

또한, 상기 제2래크바(124)의 일단부에는 상기 이동대(112)와 충돌하게 되는 자동차의 양측과 마주하는 측면완충대(125)를 구비하고 이러한 측면완충대(125)는 상기 제2래크바의 일단과 일측면이 결합되는 수직판(125a)과, 상기 수직판의 타측면에 구비되어 자동차의 측면에 접하는 완충재(125b)를 포함하는 것이다.

여기서, 상기 수직판(125a)은 상기 제2래크바(124)의 일단에 형성된 핀공에 조립되는 힌지핀(125c)이 결합되는 브라켓(125d)을 구비함으로써 상기 힌지핀을 중심으로 하여 회전가능하게 조립되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2래크바(124)는 상기 측면완충대와 자동차의 양측면간의 접촉이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 상기 측면완충대(125)의 일측면에 일단이 고정되고, 상기 제2래크바(124)의 직상부에 수직대믈 매개로 하여 상기 제2래크바와 나란하게 배치되는 상부수평대(129)를 구비하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 자동차와 이동대간의 충돌시 발생하는 외력에 의해서 상기 제1래크바(123)의 이동방향에 대하여 역방향으로 제2래크바(124)가 이동하게 되면, 상기 측면완충대가 자동차의 측면에 접하여 이동대와 충돌하게 되는 자동차가 충돌 이후 경로를 완전이탈하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이와 동시에, 자동차의 양측 도어에 접하게 되는 측면완충대(125)에 의해서 안전벨트를 착용하지 않은 탑승자나 동승자가 도어의 파손된 창문을 통해 자동차 외부로 이탈되는 것을 방지하여 2차 인명사고 및 안전사고를 예방할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 제1완충부, 111 : 고정대,
112 : 이동대, 113 : 고정결합턱,
114 : 안내홈, 115 : 탄성부재,
120 : 제2완충부, 121 : 고정날개,
122 : 이동날개, 123 : 제1래크바,
124 : 제2래크바, 125 : 측면완충대,
126 : 기어부, 126a,126b,126c : 제1,2 및 3피니언 기어
127,128 : 제1,2절곡판

Claims

도로 터널 출입구 또는 터널 내의 일측면에 설치되어 주행도로를 벗어난 자동차와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하여 완화시키는 장치에 있어서,
상기 자동차와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하여 완화시키는 장치는,
바닥면에 하부단이 위치고정되는 고정대(111)와, 상기 고정대(111)에 안내이동가능하게 조립되도록 함몰형성된 안내홈(114)을 구비하는 이동대(112) 및 상기 고정대(111)와 이동대(112) 사이에 개재되어 상기 이동대(112)를 일측으로 탄력지지하는 탄성부재(115)를 갖추어 상기 이동대와 자동차의 충돌시 발생하는 전방충격력을 흡수하는 제1완충부(110) ;
상기 이동대(112)의 좌우양측 외부면에 구비되는 고정날개(121)의 경사면에 형성된 요홈에 활주이동가능하게 조립되는 이동날개(122)와, 상기 이동날개(122)로부터 측방향으로 일정길이 연장되어 상기 이동대(112)의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동되는 제1래크바(123)와, 상기 제1래크바(123)와 기어부(126)를 매개로 연결되어 상기 제1래크바(123)의 이동방향에 대하여 역방향으로 이동되는 제2래크바(124)와, 상기 제2래크바(124)의 일단에 구비되어 상기 자동차의 측면과 마주하는 측면완충대(125)를 갖추어 상기 자동차의 충돌에 의한 이동대의 밀림이동시 상기 자동차의 측면에 접하여 자동차의 충돌이후 경로이탈을 방지하는 제2완충부(120) ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치.
제1항에 있어서,
상기 기어부(126)는,
상기 제1래크바(123)의 제1평기어(123a)와 기어물림되는 제1피니언기어(126a)와, 상기 제2래크바(124)의 제2평기어(126b)와 기어물림되는 제2피니언기어(126b) 및 상기 제1,2피니언기어(126a,126b)사이에 배치되어 기어물림되는 제3피니언기어(126c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치.
제1항에 있어서,
상기 측면완충대(125)는,
상기 제2래크바(124)의 일단과 일측면이 결합되는 수직판(125a)과, 상기 수직판의 타측면에 구비되어 자동차의 측면에 접하는 완충재(125b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치.
제3항에 있어서,
상기 수직판(125a)은,
상기 제2래크바(124)의 일단에 형성된 핀공에 조립되는 힌지핀(125c)이 결합되는 브라켓(125d)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 충돌완화 장치
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1,2래크바(123,124)는,
베이스(119)나 바닥면에 양단이 고정되어 상기 제1,2래크바의 수평이동을 안내하도록 구속하는 제1,2절곡판을 구비하는 것을 특징으로 하는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1,2래크바(123,124)는,
몸체에 관통형성된 장공에 삽입배치되고 베이스(119)나 바닥면에 하부단이 고정되어 제1,2래크바의 수평이동을 안내하도록 구속하는 적어도 2개 이상의 구속핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 도로터널 보수유지용 자동차 충돌완화 장치.